Hvordan elektronisk blæk blev opfundet

Hvordan elektronisk blæk blev opfundet

Da Amazon introducerede sin første Kindle tilbage i 2007, fablede den om e-læserens 'sprøde, højopløselige elektroniske papirskærm, der ser ud og læser som ægte papir, selv i skarpt sollys.' Tabletten brugte ikke de LCD-skærme, som de fleste forbrugere så på deres bærbare computere eller tv'er. 'Den reflekterer lys som almindeligt papir og bruger ingen baggrundslys, hvilket eliminerer øjenbelastning og blænding forbundet med andre elektroniske skærme såsom computerskærme eller PDA-skærme.' Amazon pralede .

Den første generation af Amazon Kindle, som bruger elektronisk blækteknologi. Billede af Jon 'ShakataGaNai' Davis /CC BY 3.0

Den første generation af Kindle brugte en teknologi kaldet mikroindkapslet elektroforetisk skærm, i daglig tale kendt som elektronisk blæk eller e-blæk. Amazon har siden solgt millioner af Kindles, og konceptet med e-læsning er blevet allestedsnærværende. Men tilbage i midten af ​​1990'erne var det at skabe en elektronisk bog en 'drøm', ifølge Barrett Comiskey.



Det var, da Comiskey, der dengang var bachelor ved MIT, og hans klassekammerat JD Albert blev rekrutteret af MIT Media Lab-professor Joseph Jacobson til at skabe en teknologi, der efterlignede sider i en bog. Jacobson forestillede sig en skærm, der ikke ville afgive lys, og som man kunne vippe, mens man stadig kunne se teksten. Han ville også lave noget, der krævede lidt strøm at bruge - ligesom en rigtig bog.

En almindelig type skærmteknologi, der findes i bærbare computere på det tidspunkt, ligner en sandwich med to glasplader som brødet – et på toppen, et på bunden – og flydende krystaller som sandwichfyldet. Holdet spekulerede på, hvad der ville ske, hvis de i stedet fyldte sandwichen med mikrokapsler - hver enkelt mindre end bredden af ​​et menneskehår - indeholdende positivt ladede hvide partikler og negativt ladede sorte partikler suspenderet i olie.

'Det, du ender med, er salt og peber inde i en mikrokapsel - og en måde at adskille dem [er] med et påført elektrisk felt,' som bringer partiklerne af den tilsvarende ladning op til toppen af ​​kapslen, hvilket gør dem synlige gennem det øverste lag (i deres koncept er dette øverste lag plastik, ikke glas), forklarede Comiskey i en e-mail. De sorte partikler - bestående af kønrøg - udgør 'blækket', mens de hvide partikler - bestående af titaniumdioxid - tjener som 'papiret'. (Se en animation her .)

I de tidlige stadier af deres forskning blev holdet dog mødt med tvivl fra eksperter inden for materialevidenskab og kemiteknik. 'De fortalte os, at det bare ikke kunne lade sig gøre at sætte sorte og hvide modsat ladede partikler inde i en enkelt mikrokapsel,' skrev Comiskey. Men han og Albert holdt ud, lærte det grundlæggende i mikroindkapsling og lavede mikropartikler for at se, om de kunne få konceptet til at fungere.

'Det var virkelig sand eksperimentel opdagelse,' siger Albert. 'Vi havde ideer, vi lavede en masse research, læste en masse patenter - hvoraf mange var udløbne patenter - genskabte eksperimenter og gik virkelig, virkelig videre for at få denne ting til at fungere. Det involverede en masse prototyper, og det involverede en enorm mængde mislykkede eksperimenter.”

Sandhedens øjeblik kom i et vinduesløst kælderlaboratorium den 23. januar 1997 omkring kl. 2 eller 3 om natten. 'JD og jeg lagde en mikrokapsel mellem to kobberelektroder på et objektglas, satte den under et mikroskop, og for første gang, mod konventionel visdom, beviste, at man kunne flytte en partikel inde i en mikrokapsel med et eksternt elektrisk felt,” skrev Comiskey. 'Dette er noget, vi havde fået at vide var umuligt af verdens mest erfarne kemikere og materialeforskere. Da vi endelig indså, hvad vi havde tegnet på tavler og i notesbøger i årevis - og som vi gentagne gange var blevet fortalt var umuligt - dansede vi.'

'Dette er noget, som vi havde fået at vide var umuligt af verdens mest erfarne kemikere og materialeforskere.'

Efter endt uddannelse dannede Albert og Comiskey sammen med Jacobson og andre aktionærer E Ink Corporation for at fortsætte med at forbedre deres teknologi ud over proof-of-concept og forberede den til det kommercielle marked. Den første officielle e-læser til at bruge e-ink var et japansk produkt fra Sony i 2004, men teknologien fik endelig stor kommerciel succes med debuten af ​​Kindle - omkring et årti efter, at holdet først udviklede konceptet. (Teknologien vil senere også blive brugt i andre e-læsere, inklusive tidlige versioner af Barnes og Noble's Nook.)

'Det tog længere tid, end nogen troede, og flere penge, end nogen troede, men til sidst, bare fordi teknologien er så utrolig nyttig og virkelig gør noget ulig noget andet i verden, fandt den til sidst sin plads til det punkt, nu hvor den er ekstremt allestedsnærværende,” siger Albert.

'Jeg smiler stadig, når jeg sidder ved siden af ​​nogen i et fly eller et tog og ser dem læse en Kindle,' skrev Comiskey.

Både Albert og Comiskey har siden forladt E Ink Corporation (det blev købt ud for et par år siden); Albert underviser på University of Pennsylvania og er konsulent i produktudvikling, og Comiskey er grundlægger og administrerende direktør for Migo, en virksomhed, der leverer digitale medier til udviklingslande. Jacobson er stadig på MIT. Alle tre blev optaget i National Inventors Hall of Fame denne måned for at skabe e-blæk.